By 
Показання компаса, які не показують напрямок справжньої півночі, і перешкоджають роботі супутників – це лише деякі з проблем, викликаних особливостями магнітного поля Землі. Магнітне поле випромінює весь світ і далеко в космос, але воно визначається процесами, які відбуваються глибоко в ядрі Землі, де температура перевищує 5000 градусів за Цельсієм.
Нове дослідження геофізиків з Університету Лідса показує, що спосіб охолодження цього надгарячого ядра є ключовим для розуміння причин особливостей — або аномалій, як їх називають вчені — магнітного поля Землі.
Динамо в центрі Землі
При надзвичайно високих температурах, які спостерігаються в глибині Землі, ядро являє собою масу закрученого розплавленого заліза, яке діє як динамо. Коли розплавлене залізо рухається, воно створює глобальне магнітне поле Землі. Конвективні течії змушують динамо обертатися, оскільки тепло тече з ядра в мантію, шар гірських порід, який простягається на 2900 кілометрів до земної кори.
Дослідження доктора Джонатана Маунда та професора Крістофера Девіса зі Школи Землі та навколишнього середовища в Лідсі виявили, що цей процес охолодження не відбувається однаково на всій Землі — і ці коливання спричиняють аномалії в магнітному полі Землі.
Зміни магнітного поля Землі
Сейсмічний аналіз виявив, що є регіони мантії, наприклад під Африкою та Тихим океаном, які є особливо гарячими. Комп’ютерне моделювання, проведене дослідниками, показало, що ці гарячі зони зменшують ефект охолодження ядра — і це спричиняє регіональні або локальні зміни властивостей магнітного поля.
Наприклад, там, де мантія гарячіша, магнітне поле у верхній частині ядра, швидше за все, буде слабшим. І це призводить до слабшого магнітного поля, яке проектується в космос над Південною Атлантикою, що створює проблеми для орбітальних супутників.
Втручання в космічну техніку
Доктор Маунд, який керував дослідженням, сказав: «Одна з речей, яку робить магнітне поле в космосі, це відхилення заряджених частинок, що випромінюються сонцем. Коли магнітне поле слабше, цей захисний екран не такий ефективний.
«Отже, коли супутники пролітають над цією областю, ці заряджені частинки можуть порушити їхню роботу».
Вчені знали про аномалію над Південною Атлантикою з того часу, як почали моніторинг і спостереження за магнітним полем, але невідомо, чи це довготривала особливість, чи щось, що сталося зовсім недавно в історії Землі.
Як показало дослідження в Лідсі, аномалії, ймовірно, спричинені різницею у швидкості, з якою тепло тече від ядра Землі до мантії. Місцеперебування у внутрішній структурі Землі, імовірно, визначає, як довго вони триватимуть.
Доктор Маунд додав: «Процеси в мантії відбуваються дуже повільно, тому ми можемо очікувати, що температурні аномалії в нижній мантії залишатимуться незмінними протягом десятків мільйонів років. Тому ми очікуємо, що властивості магнітного поля, які вони створюють, будуть незмінними. також бути подібними протягом десятків мільйонів років.
«Але більш гаряче зовнішнє ядро є досить динамічною текучою областю. Таким чином, теплові потоки та властивості магнітного поля, які вони викликають, ймовірно, коливатимуться в коротших часових масштабах, можливо, протягом 100-1000 років».
Comments